姚志富
(安徽省芜湖市六洲中学,安徽 芜湖 238321)
复习课设计的分析与思考
——以“含参函数的单调性”教学设计为例
姚志富
(安徽省芜湖市六洲中学,安徽 芜湖 238321)
“含参函数的单调性”是高中数学的一个重要内容,其中对于参数的分类讨论是一个永恒的难点.在学习分类理论的指导下,把策略性知识化身高级规则知识,对此难点进行了适度突破.同时结合课例,研究了数学复习课设计的一般思路与方法.
学习分类;分类讨论;含参函数的单调性;复习课
如何提升单位时间内复习课的效率一直是数学复习课的重点,根据学习分类理论,在其指导下,老师要明确复习的基本任务、复习内容蕴含的知识点和学生的学习力,与学生当前学习的实际情况进行结合,进入提升复习效率.
数学概念与解题的规则技巧是复习课型中的基础知识,数学概念、解题策略性的知识是复习课型中的重难点.复习课的学习过程具体分为三个部分:首先,将复习包含的基本概念和规则进行归纳梳理,通过强化记忆降低知识遗忘率;其次,针对重难点知识点,通过典型例题的解题分析和同类型解题训练形成技能;最后,强化解题训练,灵活应用,通过提供题型类似与不同的数学题型进行解答,促进知识的理解和应用,提升复习课效果.
学习分类理论指出:针对不同的知识学习要点,采取不同的与之相适应的教学方法和复习方法,能够提升复习的效果.因为不同类型的学习结果,学习的过程及条件也不相同.以学习分类理论为指导,结合复习课型的特点,本文以“含参函数的单调性”一课为例,从教学分析和具体的教学设计案例两个方面进论论述,意在说明完整的设计过程及思路.
1.教学分析
(1)学习任务分析.根据课程要求,“含参函数的单调性”章节学习主要内容为:函数单调性的求解、参数分类讨论.其中教学难点是参数分类讨论,因为有了参数就有了变化,对于知识的理解应用有较高的要求.通过分析,分类讨论需要通过长时间的解题经验积累,很难通过一节课的学习达成既定的教学目标,因此在这一章节的这一节课的教学中,把分类讨论当成是一个高级规则来学习,对于学生来说更容易掌握.
根据上述分析,本节课的学习目标如下:①掌握函数单调性求解的规范步骤;理解并能完成规范步骤的求解;②理解参数在函数单调性判断中的重要性,借助导函数图象突破含参函数单调性中的参数讨论;③学会运用数形结合的方法进行判断,体会数形结合的思想方法.重点是目标①,②;难点是目标②.
(2)学生学情分析. 经过前一阶段的学习,掌握了函数单调性的求解步骤,有一定的概念和习题练习,图像法有一定的基础,通过分析,主要问题如下:①解题中书写不规范.例如忽略定义域的讨论,区间书写不规范用并集表示; ②解题步骤缺乏灵活性,在求解过程中习惯分离参数,忽略X的范围; ③畏难和粗心并存,害怕分类和不清楚分类的方法.
(3)学习策略分析.根据学习任务,结合学生学情,制定教学策略如下: ①规范求解步骤,并将关键步骤重点指出,以便于学生理解,通过同类题型解题分析,使学生形成求解的规范步骤习惯.同时给出解题的书写范例和步骤示范,解决学生解题过程中解题步骤混乱、书写不规范等问题; ②函数单调性的判断主要根据导函数的值来进行判断.若导函数中含有参数,因参数的变化性,则判定会更困难.教学中要提炼归纳参数分类讨论的基本方向和讨论类型,形成高价规则,便于学生理解和记忆;③在学生的解题过程中多指导,及时的进行鼓励和表扬,帮助学生树立信心;④教学互动:教师示范、学生尝试解题、教师指导,直至学生独立完成.
2.教学设计案例
【学生学情分析】
学生对于函数单调性的求解有一个基本认识,也熟悉求函数单调性的基本步骤,但是对于含参的函数求单调性有困难,主要在于参数的分类讨论缺乏方向,体现在何时需要分类讨论,以及如何进行分类讨论并不清楚,学生乱分类、怕分类.
【三维目标】
1.知识与技能目标
理解“含参函数单调性”中突破分类讨论的两个基本步骤——“数零点”与“画草图”,并在此过程中体会数形结合的思想方法.
2.过程与方法目标
运用函数图象的直观性,让学生通过观察、分析,并在教师指导下进行归纳总结,培养学生数形结合解题思想和活用数学知识解题的数学思维.
3.情感、态度与价值观
通过本节内容的学习,增强求知欲,对数学数形结合等解题方式的好奇心,从简单到复杂,从一般到特殊,让学生感受数学解题的趣味性和科学性;在教学过程中,培养学生多种方式解题的创新思想.
【教学重点】:掌握函数单调性求解的规范步骤、书写规范;借助导函数图象解题方式进行含参函数单调性的讨论;
【教学难点】:借助导函数图象突破含参函数单调性中的参数讨论.
【教学方法】:启发式教学
【课时安排】:1 课时
【教学准备】:多媒体课件,几何画板
【教学设计说明】
根据新课程标准及核心素养培养的要求,本节课的知识目标定在两个方面:一是分析问题、告知目标;二是探究新知、形成技能.
本节课的教学设计也是围绕这些目标,利用多媒体和信息技术让学生自主探究,充分参与课堂,并从中体会学习的成功和快乐.
【教学过程】
一、复习回顾
提出问题:(1)求函数单调性的基本步骤:①确定定义域;②求导;③化乘除;④令f′(x)>0(f′(x)<0);⑤解出x;⑥得单调性.(2)参数对函数图象的基本影响.
二、探究新知、形成技能
目标1:掌握函数单调性的规范求解步骤及书写规范
【设计意图】 从简单到复杂,从不含参数函数的单调性求解出发,总结和归纳规范的解题步骤和书写规范,从例题讲解规范求解着手,使学生形成规范步骤求解和书写规范. (例 1 是例 2 的特殊求解之一,在分析例 2 时容易代入,学生也容易理解)
课堂策略:老师讲解后学生做例题,然后师生讨论过程,对解题步骤和书写进行纠错,最后讨论归纳出基本步骤,形成规范,并在关键求解步骤重点提示,以免出错.
课堂生成:
步骤总结:①明确定义域;②求导;③化乘除;④令f′(x)>0(f′(x)<0);⑤解出x;⑥得单调性
口诀提炼:定域求导化乘除,令导正负解x.
解:f(x)的定义域为(0,+∞),
令f′(x)>0,得x>2或0 令f′(x)<0,得1 故f(x)的单调递增区间为(0,1),(2,+∞);单调递减区间为(1,2) 学生书写容易出错,要对区间的正确书写方式进行提示,例如:多个区间的书写之间用“,”连接,区间括号内也是用“,”. 目标2:参数分类讨论的基本方法及步骤 【设计意图】借助例2的求解,巩固函数单调性求解的规范步骤和书写规范;其次引导学生对参数分类讨论建立基本的概念;然后在解题示范中运用数形结合的方法进行求解,让学生对数形结合的数学思想(目标3)建立认知,教师要做好解题示范和引导讨论,然后,通过一定的变式练习,如变式1(二次项系数含参数)、变式2(二次函数变为一般的指数函数)、变式3(定义域含参数)等来促进已学规则的掌握,并形成一定的应用解题能力.课后练习布置两道难度略低于课堂例题及变式的作业,巩固本节课学习的知识点. 变式2:求函数f(x)=ex+ax(a∈R)的单调性. 【设计意图】题型拓展到其他函数(一次函数、指数函数、对数函数幂函数、三角函数均可),强化训练用函数图象来找零点的方法. 变式3:已知函数f(x)=ln(x+a)+x2,讨论f(x)的单调性 【设计意图】定义域从确定的(不含参数)到变化的(含参数),画函数图形草图的图形结合解题方法都适用.当定义域及零点都未知时,要灵活运用分类讨论的方法,通过比较定义域端点及零点的大小进行解题. 课堂策略:老师示范解题步骤时做好板书,提醒学生做笔记和分析,梳理分类讨论的基本方法. 分类讨论的基本方法与步骤:⑴确定分类对象;⑵确定分类标准,正确进行合理分类,做到不重不漏;⑶对所分类逐步进行讨论,分级进行,获取阶段性结果;⑷进行归纳总结,综合得出结论. 2. 已知函数f(x)=lnx-ax(a∈R),讨论f(x)的单调性. 3.对教学设计难点突破的思考 参数的分类讨论是教学中的难点问题,为了达到更好的教学效果,在教学设计中以学习分类理论为指导,把策略性知识化作高级规则,让学生便于理解和掌握.把分类讨论方向用找零点和画草图两种程序化方法进行转化,根据零点个数建立不同的分类,当零点个数确定时,根据图象建立不同的分类等具象化的图形结合方法进行求解,以此突破分类讨论中对参数的分类标准问题. [1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验)M.北京:人民教育出版社,2003. [2]李伟.基于学习分类理论的高中数学解题课设计[J].中国数学教育(高中版),2014(10):34-38. [3]王珂.数学设计的返璞归真[J].数学教学研究,2014(7). [4]吴成海.高中数学创新教育应着力于思维培养[J].新课程(教育学术),2011(7). [责任编辑:杨惠民] 2017-07-01 姚志富(1979.9-),男,安徽省芜湖市,中学一级,本科,从事高中数学教学研究. G632 A 1008-0333(2017)27-0042-02三、课堂小结
四、课后作业